外源油菜素内酯缓解水稻穗分化期高温伤害的机理研究

【摘要】：【目的】明确水稻穗分化期高温下喷施2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide, EBR)对穗生长及颖花形成的影响,并探究其生理机制。【方法】以热敏感型水稻IR36为材料,在幼穗分化期设置40℃高温和32℃适温两个处理,并喷施EBR,研究幼穗碳水化合物供应、蔗糖代谢、细胞分裂素代谢及抗氧化能力的变化。【结果】1)高温和适温喷施EBR,水稻每穗粒数分别比不喷施的对照增加13.7%和45.7%,其中以喷施0.15 mg/L效果最好,缓解了高温对水稻幼穗生长的抑制,增加颖花分化数和降低颖花退化率。2)喷施EBR对叶片净光合速率无显著影响,但促进幼穗中干物质和非结构性碳水化合物积累。EBR喷施增加高温下幼穗中蔗糖转运基因OsSUT1、OsSUT2和OsSUT4的表达,并显著提高蔗糖代谢相关酶活性,EBR对高温下碳水化合物利用的促进作用大于适温处理。3)喷施EBR降低高温下细胞分裂素氧化酶基因OsCKX5和OsCKX9的表达量,同时促进细胞分裂素合成和信号调节相关基因的表达,并在适温下也表现出类似的效应。4)喷施EBR降低高温下超氧阴离子含量,增强了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性。【结论】高温下,喷施适宜浓度的EBR促进碳水化合物向幼穗的转运,抑制细胞分裂素分解,同时降低高温引起的过氧化伤害,进而缓解了高温对颖花形成的伤害。适温条件喷施EBR也对颖花形成具有一定的促进作用。